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粲偶素衰变中贝尔不等式被违反

高能物理 - 唯象学 2024-07-03 v3 高能物理 - 实验

摘要

关于粲偶素衰变螺旋度振幅的实验数据使我们能够测量末态自旋关联中的纠缠,并检验贝尔不等式可能被违反的情况。我们发现,在以下衰变中,贝尔不等式以5σ\sigma或更高的显著性被违反:ηc,χc0,J/ψΛ+Λˉ\eta_{c}, \, \chi_{c}^{0}, \, J/\psi \to \Lambda +\bar \LambdaJ/ψΞ+Ξˉ+,  Ξ0+Ξˉ0,  Σ+Σˉ+,  Σ0+Σˉ0J/\psi \to \Xi^- +\bar \Xi^+,\; \Xi^0 +\bar \Xi^0, \;\Sigma^{-} +\bar \Sigma^{+},\; \Sigma^{0} +\bar \Sigma^{0}ψ(3686)Ξ+Ξˉ+,  Σ+Σˉ+,  Σ0+Σˉ0\psi(3686) \to \Xi^- +\bar \Xi^+,\; \Sigma^- +\bar \Sigma^+,\; \Sigma^{0} +\bar \Sigma^{0}χc0,χc1ϕ+ϕ\chi^{0}_{c}, \, \chi_{c}^{1} \to \phi+ \phi。衰变ψ(3686)Λ+Λˉ\psi(3686) \to \Lambda +\bar \LambdaΞ0+Ξˉ0\Xi^0 +\bar \Xi^0显示出相同的违反,但显著性较低。衰变ψ(3686)Ω+Ωˉ+\psi(3686) \to \Omega^- + \bar \Omega^+显示出纠缠。这些结果在高能下,在涉及不同自旋粒子并通过电弱和强相互作用相互作用的场景中,牢固地确立了纠缠和量子不可分离性的存在。此外,衰变产生的一些奇异重子具有相对较长的寿命,这为检验粒子在与束流管和探测器前几层相互作用后量子自旋关联是否仍然存在提供了一个天然的探针。

关键词

引用

@article{arxiv.2406.17772,
  title  = {Bell inequality is violated in charmonium decays},
  author = {M. Fabbrichesi and R. Floreanini and E. Gabrielli and L. Marzola},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2406.17772},
  year   = {2024}
}

备注

31 pages, 12 figures, version sent to journal